CN111430618A - 软包电池模组及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种软包电池模组及其制造方法。本申请一实施例中，软包电池模组本体，包括软包电池组、电池保护板、电池包顶板；光纤解调器，固定在所述电池包顶板上；光纤气体传感器，固定在所述电池保护板上靠近所述软包电池组中软包电池的极耳的位置并通过其光纤与所述光纤解调器连接。本申请实施例不仅可以针对独立的软包电池模组进行实时地气体监测，而且抗信号干扰性能强、耐用性好，可以在高温、高电压等恶劣环境下使用，具有灵敏、精确的监测效果，可以大幅减少因软包电池模组有毒有害气体泄漏导致的安全事故。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种软包电池模组及其制造方法。
背景技术
由于软包电池模组有着安全性能较好、重量轻、模组容量大、技术方案灵活较等优势，在新能源及储能领域的应用逐渐广泛。但软包电池模组在有安全隐患时，由于内部的化学反应，会产生甲烷等易燃易爆气体、一氧化碳等有毒气体。因此，在应用软包电池的同时，还需要配套相应的气体监测方案，以减少因气体泄漏引发的安全事故。
相关技术中，软包电池仅仅是通过电池管理系统来进行电池管理，并不能实现易燃易爆气体的有效监测。
发明内容
为解决上述技术问题，期望提供一种软包电池模组及其制造方法，能够实现软包电池易燃易爆气体的有效监测。
根据本申请的一个方面，提供了一种软包电池模组，包括：
软包电池模组本体，包括软包电池组、电池保护板、电池包顶板；
光纤解调器，固定在所述电池包顶板上；
光纤气体传感器，固定在所述电池保护板上靠近所述软包电池组中软包电池的极耳的位置并通过其光纤与所述光纤解调器连接。
至少一些实施例中，所述电池保护板上设置有至少一个光纤走线孔，所述光纤气体传感器的光纤穿过所述光纤走线孔连接所述光纤解调器。
至少一些实施例中，所述光纤解调器通过螺栓固定在所述电池包顶板的侧面。
至少一些实施例中，所述光纤气体传感器通过粘接的方式固定在所述电池保护板上靠近所述软包电池组中软包电池的极耳的位置。
至少一些实施例中，所述软包电池模组本体还包括：极耳上压板、环氧树脂板和极耳下压板，所述软包电池组中各个软包电池的极耳通过螺栓与环氧树脂板和极耳下压板固定连接，所述电池保护板与所述极耳上压板、环氧树脂板固定连接以形成电池包。
至少一些实施例中，所述软包电池模组本体还包括：绝缘盒，所述电池包放入所述绝缘盒中并通过螺栓固定连接，以防静电和绝缘阻燃。
至少一些实施例中，软包电池模组本体还包括：电池包底板，容纳有所述电池包的绝缘盒设置在所述电池包底板中以完成水平方向的相对固定，所述电池包顶板与所述电池包底板通过螺栓固定连接。
根据本申请的另一个方面，提供了一种软包电池模组的制造方法，包括：
在电池保护板上靠近软包电池组中软包电池的极耳的位置布设光纤气体传感器；
在电池包顶板上固定光纤解调器，并将所述光纤气体传感器的光纤接入所述光纤解调器；
组装所述电池保护板、所述软包电池组和所述电池包顶板，获得软包电池模组。
至少一些实施例中，组装所述电池保护板、所述软包电池组和所述电池包顶板，获得软包电池模组，包括：
将软包电池组中各个软包电池上的正负极耳通过螺栓连接的方式与环氧树脂板及极耳下压板安装固定；
通过螺栓连接的方式将所述电池保护板、极耳上压板、环氧树脂板固定连接以形成电池包；
将所述电池包放入绝缘盒中，并通过螺栓连接的方式固定连接；
将所述绝缘盒放入电池包底板中，以完成水平方向的相对固定；
通过螺栓连接的方式将所述电池包顶板与所述电池包底板固定连接，以获得所述软包电池模组。
至少一些实施例中，所述将所述光纤气体传感器的光纤接入所述光纤解调器，包括：将所述光纤气体传感器的光纤穿过所述电池保护板上预设的光纤走线孔并接入所述光纤解调器。
本申请实施例通过直接在电池模组内部集成光纤气体传感器来对软包电池对软包电池正负极耳附近的气流进行实时监测，不仅可以针对独立的软包电池模组进行实时地气体监测，而且抗信号干扰性能强、耐用性好，可以在高温、高电压等恶劣环境下使用，具有灵敏、精确的监测效果，可以大幅减少因软包电池模组有毒有害气体泄漏导致的安全事故。
附图说明
图1为本申请实施例软包电池模组的结构示意图。
图2为本申请实施例软包电池模组中部分结构的拆解示意图。
图3为本申请实施例软包电池模组的拆解示意图。
图4为本申请实施例中软包电池模组中光纤气体传感器在电池保护板上的布设示意图。
图5为本申请实施例中软包电池模组的制造方法的流程示意图。
附图标记说明：
10、软包电池模组；11、光纤气体传感器；12、光纤解调器；13、电池包顶板；14、电池保护板；15、软包电池组；16、极耳；17、极耳上压板；18、极耳下压板；19、环氧树脂板；110、绝缘盒；111、电池包底板；112、光纤走线孔。
具体实施方式
下文将结合附图对本申请实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的各个实施例及其中的各特征可以相互任意组合。
如前文所述，由于软包电池模组内部的化学反应，会产生很多气体，其中就包括甲烷等易燃易爆气体、一氧化碳等有毒气体。因此，在应用软包锂电池储能技术的同时，还需要配套相应的气体监测方案，以减少因气体泄漏引发的安全事故。然而，相关技术中软包电池仅仅是通过电池管理系统来进行电池管理，并不能实现软包电池模组易燃易爆气体的有效监测。
针对上述技术问题，本申请实施例的基本构思是提供一种软包电池模组及其制造方法，本申请实施例通过直接在电池模组内部集成光纤气体传感器来对软包电池对软包电池正负极耳附近的气流进行实时监测，不仅可以针对独立的软包电池模组进行实时地气体监测，而且采用例如光纤等光学器件来实现软包电池模组内部气体的实时监测，不仅抗信号干扰性能强、耐用性好，可以在高温、高电压等恶劣环境下使用，而且具有灵敏、精确的监测效果。由此，本申请实施例可以大幅减少因软包电池模组有毒有害气体泄漏导致的安全事故。
下面针对本申请实施例的示例性实现方式进行详细说明。
图1、图2、图3示出了本申请实施例中软包电池模组10的示例性结构。
如图1、图2、图3所示，本申请实施例中的软包电池模组10可以包括：软包电池模组本体、光纤气体传感器11和光纤解调器12，光纤解调器12固定在软包电池模组本体中的电池包顶板13上，光纤气体传感器11固定在软包电池模组本体中的电池保护板14上靠近软包电池组15中软包电池的极耳16的位置并通过其光纤与光纤解调器12连接。
如图2、图3所示，软包电池模组本体可以包括软包电池组15、正负极耳16、极耳上压板17、极耳下压板18、环氧树脂板19、电池保护板14、绝缘盒110、电池包顶板13、电池包底板111。其中，软包电池组15中各个软包电池的极耳16可以通过螺栓与环氧树脂板19和极耳下压板18固定连接，电池保护板14与极耳上压板14、环氧树脂板19固定连接以形成电池包，该电池包可以放入绝缘盒110中并通过螺栓固定连接，以防静电和绝缘阻燃。容纳有电池包的绝缘盒110设置在电池包底板111中以完成水平方向的相对固定，电池包顶板13与电池包底板111通过螺栓固定连接。
本申请实施例中，环氧树脂板19的第一个作用是对电池热失控扩散有阻隔作用、第二个作用是固定软包电池的位置来间隔软包电池组中的各个软包电池。
本申请实施例中，极耳下压板18可以是钣金件，其第一个作用是连接软包电池组中相邻软包电池的正负极耳、第二个作用是辅助软包电池组各个软包电池的固定。
本申请实施例中，电池保护板14可以集成PCB、电容、电阻等电子元器件，主要作用是监测软包电池充放电时的电压电流情况，及时控制电路的通断，来保护软包电池组中的各个软包电池。
本申请实施例中，绝缘盒110的主要作用是防静电、绝缘阻燃。该示例中，将绝缘盒110放入电池包底板111中是为了完成水平方向的相对固定。
图4示出了光纤气体传感器在电池保护板上的布设示例图。一些示例中，如图2、图4所示，电池保护板14上可以设置有至少一个光纤走线孔112，光纤气体传感器11的光纤穿过光纤走线孔112连接光纤解调器12。实际应用中，可以在电池保护板14上设计槽孔(即光纤走线孔112)，此槽孔的作用是给光纤走线提供空间，实现各个光纤传感器的连接。
如图2、图4所示，光纤气体传感器11可以通过粘接的方式固定在电池保护板14上靠近软包电池组15中软包电池的极耳16(包括正极耳和负极耳)的位置。例如，光纤气体传感器11的数量与软包电池组15中各个软包电池的极耳16数量相同，且光纤气体传感器11布设在电池保护板14上靠近相应极耳16的位置处并分别通过其光纤与光纤解调器12连接。
如图1、图3所示，光纤解调器12可以通过螺栓固定在电池包顶板13的侧面。
本申请实施例中，软包电池模组10工作时，光纤气体传感器11中软包电池正负极耳16附近的光源入射的光束经由光纤送入光纤解调器12，在光纤解调器12内与外界被测参数的相互作用，使光的光学性质发生变化，成为被调制的光信号，再经过光纤送入光纤解调器12后获得被测参数，通过对比参数可以确定软包电池组15中软包电池是否有气体泄漏的情况发生，以此来实现软包电池模组10内部的气体监测功能。
这里，光的光学性质可以包括但不限于光谱吸收性、荧光性、弹光性等。例如，光纤解调器12可以通过如下公式(1)来确定软包电池模组10内部的气体浓度是否超标，也即软包电池模组10内部是否存在气体泄漏。
其中，C表示气体浓度，L表示光与其他作用的长度，I(λ)表示输出光强，I0(λ)表示输入光强，αm为摩尔分子吸收系数。实际应用中，αm和L已知，通过检测I(λ)和I0(λ)来实时计算气体浓度，从而确定软包电池模组10内部是否存在其他泄露。
图5示出了上述软包电池模组的制造方法的示例性流程。如图5所示，上述软包电池模组10的制造方法可以包括：
步骤S510，在电池保护板上靠近软包电池组中软包电池的极耳的位置布设光纤气体传感器；
本步骤中，可以将光纤气体传感器通过粘接的方式固定在电池保护板上。
步骤S520，在电池包顶板上固定光纤解调器，并将光纤气体传感器的光纤接入光纤解调器。
本步骤中，可以将所述光纤气体传感器的光纤穿过所述电池保护板上预设的光纤走线孔并接入所述光纤解调器。
本步骤中，可以通过螺栓连接的方式将光纤解调器与电池包顶板的固定连接，再将光纤接入光纤解调器，完成相应电气部分的通讯连接。
步骤S530，组装电池保护板、软包电池组和电池包顶板，获得软包电池模组。
在步骤S530中，可以包括：
步骤a1，将软包电池组中各个软包电池上的正负极耳通过螺栓连接的方式与环氧树脂板及极耳下压板安装固定；
这里，首先将软包电池上的正负极耳通过螺栓连接的方式与环氧树脂板及极耳下压板安装固定。
步骤a2，通过螺栓连接的方式将所述电池保护板、极耳上压板、环氧树脂板固定连接以形成电池包；
步骤a3，将电池包放入绝缘盒中，并通过螺栓连接的方式固定连接，此绝缘盒主要作用是防静电、绝缘阻燃；
步骤a4，将绝缘盒放入电池包底板中，以完成水平方向的相对固定；
步骤a5，通过螺栓连接的方式将所述电池包顶板与所述电池包底板固定连接，此时完成所有结构件及电气部件的固定与连接，即获得软包电池模组10。
需要说明的是，步骤S510～步骤530的执行顺序不限。步骤S510和步骤S511可以在步骤S530中执行。例如，为了制造工序更加符合电池模组的一般组装程序，可以在步骤a1之后、步骤a2之前执行步骤S510，可以在步骤a4之后、步骤a5之前执行步骤S520。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种软包电池模组，包括：
软包电池模组本体，包括软包电池组、电池保护板、电池包顶板；
光纤解调器，固定在所述电池包顶板上；
光纤气体传感器，固定在所述电池保护板上靠近所述软包电池组中软包电池的极耳的位置并通过其光纤与所述光纤解调器连接。
2.如权利要求1所述的软包电池模组，其中，所述电池保护板上设置有至少一个光纤走线孔，所述光纤气体传感器的光纤穿过所述光纤走线孔连接所述光纤解调器。
3.如权利要求1或2所述的软包电池模组，其中，所述光纤解调器通过螺栓固定在所述电池包顶板的侧面。
4.如权利要求1所述的软包电池模组，其中，所述光纤气体传感器通过粘接的方式固定在所述电池保护板上靠近所述软包电池组中软包电池的极耳的位置。
5.如权利要求1所述的软包电池模组，其中，所述软包电池模组本体还包括：极耳上压板、环氧树脂板和极耳下压板，所述软包电池组中各个软包电池的极耳通过螺栓与环氧树脂板和极耳下压板固定连接，所述电池保护板与所述极耳上压板、环氧树脂板固定连接以形成电池包。
6.如权利要求5所述的软包电池模组，其中，所述软包电池模组本体还包括：绝缘盒，所述电池包放入所述绝缘盒中并通过螺栓固定连接，以防静电和绝缘阻燃。
7.如权利要求6所述的软包电池模组，其中，软包电池模组本体还包括：电池包底板，容纳有所述电池包的绝缘盒设置在所述电池包底板中以完成水平方向的相对固定，所述电池包顶板与所述电池包底板通过螺栓固定连接。
8.一种软包电池模组的制造方法，包括：
在电池保护板上靠近软包电池组中软包电池的极耳的位置布设光纤气体传感器；
在电池包顶板上固定光纤解调器，并将所述光纤气体传感器的光纤接入所述光纤解调器；
组装所述电池保护板、所述软包电池组和所述电池包顶板，获得软包电池模组。
9.如权利要求8所述的方法，其中，组装所述电池保护板、所述软包电池组和所述电池包顶板，获得软包电池模组，包括：
将软包电池组中各个软包电池上的正负极耳通过螺栓连接的方式与环氧树脂板及极耳下压板安装固定；
通过螺栓连接的方式将所述电池保护板、极耳上压板、环氧树脂板固定连接以形成电池包；
将所述电池包放入绝缘盒中，并通过螺栓连接的方式固定连接；
将所述绝缘盒放入电池包底板中，以完成水平方向的相对固定；
通过螺栓连接的方式将所述电池包顶板与所述电池包底板固定连接，以获得所述软包电池模组。
10.如权利要求8所述的方法，其中，所述将所述光纤气体传感器的光纤接入所述光纤解调器，包括：
将所述光纤气体传感器的光纤穿过所述电池保护板上预设的光纤走线孔并接入所述光纤解调器。
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Address after: Room 8050, 8 / F, 1033 Changning Road, Changning District, Shanghai 200050 Applicant after: Aopu (Shanghai) new energy Co.,Ltd. Address before: 201103 22 / F, building B, Dongyin center, No. 500, ruby Road, Changning District, Shanghai Applicant before: SHANGHAI YUYUAN POWER TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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Denomination of invention: Flexible battery module and its manufacturing method Effective date of registration: 20221018 Granted publication date: 20210312 Pledgee: Industrial Bank Co.,Ltd. Shanghai Zhangyang Sub branch Pledgor: Aopu (Shanghai) new energy Co.,Ltd. Registration number: Y2022310000288 |
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Denomination of invention: Soft pack battery module and its manufacturing method Effective date of registration: 20231030 Granted publication date: 20210312 Pledgee: Industrial Bank Co.,Ltd. Shanghai Zhangyang Sub branch Pledgor: Aopu (Shanghai) new energy Co.,Ltd. Registration number: Y2023310000698 |
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